淺談大中型排澇泵站的節能改造實施措施

馬從亮

【摘要】排澇泵站是防洪排澇治理的工程措施和主動力量，在防洪攤澇，維護城鎮人口和農業糧食生產安全有著非常重要的作用。本文主要討論大中型排澇泵站在節能方面改造需要注意的問題。只有在供水泵站設計中采取節能措施，才能提高城市供水生產企業生產效率。

【關鍵詞】大中型;排澇泵站;節能;挖潛改造

引言

目前，我國政府正極力增強建設節約型社會，做好節能減排。在城市供水中，用戶的實際用水量總是不斷的變化，勢必增加能耗，這就要求我們在設計泵站時不但考慮其使用性能，還應該考慮到其節能性。對老泵站的設備還有水工建筑物展開改造并增加節能機組的使用，提高了泵站機組效率，在泵站改造節能方面取得了一些實效。

1、改造前的現狀檢查

在對泵站進行改造之前，需要先對目前正在運行的工作狀態展開調查，發現問題，從而有針對問題進行改造。通常來講，對泵站的現狀檢查包括：泵站建造的時間，地點，所使用的設備機組出現什么問題以及解決措施等等自身情況，通常與水泵的壓力、流量、溫度等參數有關，同時還與拖動系統的相關參數有關。其次，對泵站周圍的環境情況展開調查，包括泵站的運行所產生的環境影響大小，泵站所在區域的經濟發展狀態等等環境因素，這部分內容的調查結果對之后泵站改造有著極大的影響。

2、參考調查結果制定實施措施

對于超出使用期限的產品進行淘汰，存在問題的設備進行修復，浪費嚴重的設備進行改造替換。下面是一些具體的改造措施。

2.1 泵型的選擇

泵型的選擇，應根據已確定的各種特征揚程和規劃的流量要求，還需根據水泵生產廠家提供的產品樣本、水泵性能曲線等資料，對該水泵的運行效率、出水流量、抽水揚程進行校驗。盡可能地選擇國內制造、使用經驗豐富、安裝技術成熟、泵結構簡單、運行可靠、性能優越、平均揚程工況下效率較高的泵型，從而為泵的運行、維修、節能創造良好的條件。

2.2 變壓器和電動機的選擇

電機是泵站的主要動力設備和耗能設備，是泵站節能的主要部分，所以，電動機和變壓器的合理選擇是泵站節能降耗的重點。按照泵站的使用性能變壓器的容量選擇要恰當，不能過大，也不能過小。合理選擇電動機的容量，使其負荷接近額定負荷并留有適當裕量，這時電機接近最佳工況點，運行效率和功率因數最高。電機額定功率選1.05～1.10倍水泵最大軸功率，不宜過大，避免大馬拉小車，造成設備投資增加，運行效率降低，從而造成浪費。泵站盡可能采用站變合一方式，能有效減小低壓線路損耗。一般配電變壓器最佳經濟運行區為0.5Se～0.75Se之間（Se為變壓器額定容量），因為這時變壓器的效率最高，能耗最少，有利節能。一般選一臺（或兩臺）主變壓器，以保證泵站運行時供電（選兩臺可提高供電可靠性，并且可視負荷的變化而確定投運一臺或兩臺，以節約變損）。盡量使變壓器長時間運行在負荷率左右，因為這時候變壓器的效率最高，能耗最少，有利節能。

2.3 對水泵的運行效率方面的改造

水泵是泵站機組中重要的組成部分，要想機組節能，必須對水泵的運行效率進行提升。所以要想提升水泵的運行效率，必須從這三方面進行改造。首先，就是要設計和制造出高性能的水泵;其次，在選擇水泵的時候，根據現實的條件，選擇合適的水泵。同時，在日常的水泵運行工作中，也要注意水泵的維修和保護，出現問題要及時解決，并做出備份資料，為以后的水泵改造提供參考的數據。

2.4 導體和電纜的選擇

電源點的確定，應在供電可靠性滿足要求的前提下，盡量選擇離泵站距離近、輸電工程投資少的電源點，以便節約運行中的線路損耗。導體和電纜截面的大小，直接影響投資及電能損耗的大小：為了節約有色金屬和減少投資，截面盡可能選得小一些，但電能損耗會增大;導體、電纜的截面除了滿足規范要求外，還應該在投資、電能損耗、有色金屬消耗與之間達到一個最優選擇。電纜線路應優先采用銅質導線，可以節省線路的投資和電能損耗。

2.5 合理選配無功功率補償裝置

提高功率因素對降低電能損耗、提高供電質量具有重要意義。由于排澇泵站大都在農村，農村電網功率因數低，所以要對泵站的電機和變壓器進行無功補償，以降低輸電線路的線損和無功損耗。根據《全國用電通則》及《功率因數調整電費辦法》的要求，無功功率補償用的電容器容量應使電能計量點處補償后的感性功率因數達到0.95以上，無需達到1.0，不必過補償。泵站在計費計量點的功率因數不應低于0.85，當主變采用有載調壓或容量在3150kvA及3150kvA以上時，功率因數不應低于0.9。電容器盡量采取分散就地配置的原則。必要時也可在泵站集中補償。④電容器要盡量選用優質、低耗、環保型新產品。

2.6 動力機和傳動設備的選擇

動力機選好了之后，就要注意傳送裝備的選擇，傳送裝備一般分為兩種，分別是直接傳動和間接傳動。兩者的區別就在于，直接傳動裝備的結構簡單、效率相對而言比較高、設備的機構構造也比較簡單緊湊，而間接傳動的價格就比較高，效率相對而言比較低、占地的面積較大。兩者分別適用于不同的水泵，在選擇時要注意選擇區別。

2.7 確定啟動方式

直接啟動設備簡單，啟動速度快，但是危害很大，過大的啟動電流一般會使電機繞組發熱，加快絕緣老化的速度，以致于影響了電機的壽命，造成了泵站巨大的啟動能量損耗，尤其當頻繁起停時更是如此。泵站優先選用軟啟動器，能避免電機啟動時對電網的沖擊，降低電動機的故障率，這是自耦降壓啟動器無法比擬的。對于轉矩可以調節、沖擊小、軟啟動器以體積小、啟動平穩并具有軟停機功能啟動設備的優點，由于其無沖擊電流，可無級并地自由調整到最好的啟動電流，因此非常適用各種泵類負載。

2.8 合理布置管路

管道是泵站的重要組成部分，應將管路布置成淹沒出流，但淹沒深度不宜過大。電纜芯線宜按經濟電流密度原則選擇，以節約配電網絡的線損。管路要選用新型管材，控制好經濟流速，以減少建設投資，降低管道損失，從而節約能耗。

結語

隨著新技術的不斷發展和成功應用，大中型泵站在設計建設和改造中有必要吸收新型電機和新型傳動方式等技術，提高泵站的技術水平、運行效率和可靠性，并減少投資。在工程設計中貫徹節能降耗設計理念，通過技術、經濟、能源、環境等綜合分析比較論證，選擇最佳設計方案。為節能降耗、降低成本、增加效益貢獻力量。

參考文獻：

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[2]馮亞輝，張黎，趙雪飛.排澇泵站更新改造設計與實施[J]《東北水利水電》， 2015， 33（4）：5-6